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Benvenuti al nostro laboratorio!
Benvenuti al nostro laboratorio!
Nel nostro laboratorio studiamo i segreti più profondi dei batteri. I batteri, a differenza degli esseri umani, sono procarioti, il che significa che sono forme di vita unicellulari e mancano di organelli come un nucleo. Non è facile studiarli: i batteri sono molto piccoli (1 millesimo di una testa d'ago), e le molecole al loro interno sono ancora più piccole.
Ma abbiamo alcuni trucchi che possiamo usare. Lo scopo di questo sito è di descrivere sia le domande che ci poniamo sul modo in cui i batteri si adattano al loro ambiente, sia come rispondiamo a queste domande.
Vi mostreremo come studiamo i batteri a diverse scale, dalla crescita di un'intera popolazione di milioni di cellule, all'attività di un singolo gene in una singola cellula, alle interazioni tra proteine specifiche e DNA. Sulla destra puoi vedere per esempio un filmato di una colonia batterica in crescita ripresa con un microscopio (grazie Avelino!). Maggiori informazioni su questo esperimento in questa pagina!
Il nostro lavoro è interdisciplinare, quindi richiede le competenze di biologi, fisici, matematici e ingegneri, ma ci stiamo anche adattando per includere le discipline umanistiche nel nostro laboratorio. Abbiamo fatto studiare a una studentessa di filosofia le implicazioni filosofiche dietro la ricerca nel nostro laboratorio, e ci stiamo espandendo per vedere come altre discipline possono aiutarci a relazionarci con la società. C'è di più sui nostri impatti interdisciplinari in questa pagina. Cercheremo di descrivere come questo mix interculturale va d'accordo, con i dversi approcci, lingue e priorità e come queste differenze possono aiutarci a definire meglio ciò che stiamo osservando. Inoltre alcuni dei nostri amici non scienziati contribuiranno con illustrazioni e domande.
Sentitevi liberi di fare domande per e-mail a: bianca DOT ourbacteria AT gmail DOT com.
Anche i suggerimenti per il miglioramento sono sempre i benvenuti.
Buona lettura!
Bianca
Il tipo di esperimenti che facciamo misurano direttamente le proprietà dei batteri viventi (esperimenti in vivo) o misurano le proprietà di molecole purificate come i complessi formati tra proteine e DNA (esperimenti in vitro).
Una volta che abbiamo purificato la proteina e il DNA che ci interessano, possiamo studiare le interazioni che si formano tra di loro. Questo ci aiuterà a scoprire quale parte, o sequenza, del DNA viene riconosciuta da una proteina e come le variabili ambientali come la temperatura possono influenzare questa interazione.
Nei batteri vivi possiamo misurare la quantità di espressione genica, quanto velocemente e quando una data proteina viene prodotta.
Per fare questo usiamo una proteina fluorescente, la GFP, che è prodotta dal batterio. Nell'immagine a destra potete vedere la foto di una capsula di Petri con colonie batteriche. Alcune delle colonie contengono batteri con poche quantità di proteine fluorescenti, altre con molta di più. Si può misurare la fluorescenza esponendo i batteri alla luce blu.
Possiamo fare questo tipo di misurazione in un'intera popolazione di batteri, o un batterio alla volta (un esempio in questo video).
Nel nostro laboratorio facciamo esperimenti, ma lavoriamo anche con fisici e matematici che fanno modelli ed esperimenti teorici (esperimenti in silico).
Cosa sono i batteri? Sono tutti pericolosi per la nostra salute? Come vivono all'interno del nostro corpo e si adattano alle diverse condizioni di crescita?
I batteri possono essere molto piccoli, da 100 a 1000 volte più piccoli di una nostra cellula, ma si sono evoluti per crescere in molti ambienti diversi, dai laghi ghiacciati della Siberia, alle bocchette di calore del deserto di Atacama, alle profondità dell'oceano e persino all'ambiente caldo e accogliente della nostra pancia! Questo perché hanno evoluto dei meccanismi che permettono loro di adattarsi rapidamente alle condizioni esterne.
Pensate ai batteri che vivono nel nostro intestino, per esempio. Passano metà della loro vita nel mondo esterno, in un ambiente freddo e povero di nutrienti, e metà della loro vita nella ricca, calda e varia comunità batterica che è il nostro intestino. Questo vale sia per i batteri benefici che per quelli patogeni.
Questo adattamento avviene grazie al fatto che le cellule possono cambiare il tipo di proteine che producono in risposta a stimoli esterni. Questo è vero per tutti i tipi di cellule, cellule batteriche, cellule vegetali e cellule animali.
Cerchiamo di capire meglio come i batteri si adattano alle diverse condizioni di crescita studiando le interazioni molecolari che possono controllare il tipo di proteine prodotte dalla cellula. Puoi scoprire di più su questo nella pagina sull'espressione dei geni.
Queste interazioni molecolari avvengono principalmente tra proteine e DNA e tra diverse proteine.
Come ricercatori ci viene spesso chiesto se abbiamo trovato quello che stiamo cercando. Beh, a volte ci riusciamo, a volte troviamo anche qualcosa di diverso, il che rende il tutto ancora più interessante. Nella pagina "Risultati recenti" puoi vedere una descrizione delle nuove eccitanti informazioni che abbiamo trovato sulla regolazione dei geni nei batteri.
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